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[摘 要]我国钢结构住宅起步很晚,改革开放后,从国外引进了一些低层和多层钢结构住宅,我们这才有了学习与借鉴的机会。目前,建筑行业在蓬勃发展,高层钢结构广泛占领了建筑市场。钢结构施工中的质量影响着高层钢结构实体的安全,必须重视起对高层钢结构施工质量的有效控制,同时也要不断优化高层建筑钢结构的施工技术。文章分析了高层建筑钢结构施工技术的特点,并详细分析了高层建筑钢结构施工技术要点。
[关键词]高层建筑 钢结构 施工技术 工程质量
中图分类号:TM614 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)19-0204-01
一、引言
随着人口的不断增长,城市的住房面积紧缺,低层建筑已经无法满足人们的日常生活需要,因此高层建筑逐渐成为了城市发展的核心。由于高层建筑本身的特点,高层建筑施工技术往往反映了一个国家的总体建筑水平,这也是国家科技发展水平的直接体现。随着高层建筑工程建设的不断增加以及当前高层建筑施工情况来看,我国高层钢结构施工技术与管理在国内还处于发展阶段,在日益完善的施工技术与管理方式上,逐渐与国际标准接轨。只要坚持不断改进,不断追求,不断创造,那么就能发现新方向,创造出新事物。
二、高层建筑钢结构施工技术特点
1、高层建筑钢结构优点
(1)较强的空间感
由于钢结构有很大的抗压、抗侧弯强度,并且是混凝土强度的1.5倍。因此,钢结构所占用的建筑空间就要远远小于混凝土所占用的空间,由此增大了使用空间。
(2)施工的速度快
钢结构的构件都是经过工厂精密制作后才能在现场进行安装。相比普通的混凝土建筑来说,在施工中避免了脚手架的大量搭设,同时利用压型钢板代替混凝土楼板,钢结构的安装与混凝土的施工可以交叉着进行,从根本上提高了工程进度。
(3)低成本、较环保
钢铁具有重复利用的特性,因此钢结构同样可以回收再生利用,比其他建筑材料的成本低,而且不会有大量的建筑垃圾产生,起到了环境保护的作用。
2、高层建筑钢结构缺点
(1)耐高温性差
一般在发生火灾的情况下,钢材的导热系数要明显大于钢筋混凝土的导热系数,其耐高温性比钢筋混凝土的结构低得多。在温度持续升高的情况下,钢结构的屈服强度与弹性模量随之急剧下降。如果钢结构处于温度300℃—500℃的环境中时,其强度下降40%至50%。当温度超过550℃时,钢结构就会完全丧失刚度和强度,快速变形,完全丢失了拉力与承载能力,最终会导致钢结构倒塌。由此可见,在建筑设计钢结构的过程中,非常重要的一个环节就是钢结构防火措施。
(2)耐腐性差
由于钢材本身具有易氧化的特性,这就决定了钢结构的表面容易生成氧化铁锈,且锈蚀会引起应力集中,给钢结构的安全造成不利影响,导致钢结构提前受损。因此,要保证其使用年限,就必须要做好高层建筑钢结构的防腐工作。
三、高层建筑钢结构施工技术要点
1、地脚螺栓预埋工程
地脚螺栓的预埋工作能保证钢结构现场施工质量,做好地脚螺栓预埋工作,有利于确保钢柱的穩定性。对于施工现场来说,根据轴线位置选择正确的定位点(被选择轴线的误差小于等于2毫米)和标高基准点(被选择的基准点应该在5毫米上下),在所有螺栓的预埋方案制定好后才能进行螺栓的深度预埋,具体的螺栓预埋参数由工程的实际施工面积来决定。总的来说,对于螺栓预埋的严格要求主要是为以后进行的钢柱安装打下一个坚实的基础。除此之外,一定要严格的检查螺栓预埋质量,检查主要是分两次来进行:第一次是在固定螺栓之后对其位置及标高进行检查;第二次是在完成混凝土浇筑并且在其凝固后,检查其是否发生了位移现象,两次检查的结果都需要在规范规定的范围以内,这样才能满足钢柱的安装要求。
2、螺栓安装工程
高强度螺栓的安装和焊接是决定高层建筑钢结构整体结构安全性的重要工程。螺栓穿入时必须按照从内到外的顺序进行,不得颠倒顺序。如果在穿孔操作时遇到螺孔的规格不符合螺栓的尺寸时,那么螺栓就难穿入螺孔,基于这种情况,不得将螺栓强制穿入螺孔,操作人员应当使用铰刀对螺孔进行修整到螺栓可以穿过的尺寸,再穿入螺栓。完成穿孔后,要固定好螺栓。钢结构的高强度螺栓在安装施工时应该根据建筑结构节点分步骤安装,一般来说高层建筑钢结构的节点都存在一定的差别。针对大型节点的高强度螺栓安装,在固定螺栓的工作中,可分为两个步骤,即:初拧和终拧,初拧需要先穿入,并保证在钢板没有形变的情况下拧固,缩小螺栓受到钢板的影响;终拧则是螺栓的完全拧固,进行最后的加紧工作,可见螺栓连接的重要作用。
3、塔吊安装工程
第一,在高层建筑钢结构施工中,要对塔吊做出正确的选择。施工中的重要设施就是塔吊,因此,在选择选择塔吊时,有众多因素需要考虑,如:楼层建筑的高度、施工场地的大小、钢结构建筑的承载量等,同时还要仔细的检查塔吊的安全性。通常情况下,高层建筑都使用内爬式塔吊,这种塔吊在施工中,不需要额外的加固工作,对起重机的要求小,使起重机自行的布置位置,而且这种塔吊的造价相对较低。第二,在高层建筑钢结构中,还要注意考虑到塔吊的安装顺序。在塔吊安置之前,要确认位置分布、塔吊数量、先后顺序,这就要求考察好钢结构的形式和现场环境,再合理的安排塔吊。可以将工程分为不同的作业区,先从中间的单元进行塔吊工作,再安装其他的塔吊,这样能固定好位置,以便顺利开展校正工作。
4、钢柱安装工程
安装钢柱同样是高层建筑钢结构施工过程中需要高度重视的一项工作内容。只有在预埋螺栓合格的条件下,才可以进行钢柱的安装施工。同时,应严格审查钢结构的钢柱。规范钢柱的标准,准确测量翻样下长度,避免出现不必要的误差,控制好设计长度。吊装法是安装钢柱的常规方法,进行吊装前,工作人员需要提前把施工涉及到的部位进行分离作业,使其形成相对独立的区域,之后采取平行吊装法进行施工,吊装时应加强保护预埋螺栓,如果需要可在预埋螺栓上安装保护套,防止其在吊装过程中遭到破坏。工作人员在施工作业时一定要保证钢柱的位置、标高和垂直度等指标。此外,必须严格按照施工的步骤进行操作,放置在安装的时候产生超过规范之外的误差。吊装过程中仔细检查钢柱的连接,并采取适当的临时措施给予固定,防止失稳问题的出现。
5、钢柱垂直度控制工程
垂直度控制的好坏意味着高层建筑钢结构施工能否顺利进行。整个安装施工过程中,都始终穿插于垂直度的控制,对于钢机构的安装施工要求必须实施现场跟从测量,必须在早晨7点之前完成所有的垂直度复测工作。
四、结束语
总之,钢结构建筑是今后发展的一个重要方向,被广泛的应用,也更好的保证了人们的安全。现代科技的高速发展,各种各样的先进设备被运用到高层建筑施工中,施工技术也得到了全面的完善。因此,在高层钢结构建筑的施工过程中,必须要严格的按照施工图纸及统一的标准规范来进行,并制定出合理的施工工艺,科学有效地使用施工技术,加强检查力度,从根本上保证高层钢结构建筑的施工质量,促进我国高层建筑钢结构的发展。
参考文献
[1] 张灵.《高层建筑施工中的施工重点分析》[J],《价值工程》2016年08期.
[2] 杜欣.《高层建筑钢结构施工中存在的问题及对策》[J],《四川建材》2015年11期.
[3] 刘峰.《浅谈当前高层建筑的施工技术要点》[J],《科技创业家》2014年02期.
[4] 刘荣华.《对高层建筑钢结构工程项目施工质量的研究》[J],《江西建材》2017年02期.
[关键词]高层建筑 钢结构 施工技术 工程质量
中图分类号:TM614 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)19-0204-01
一、引言
随着人口的不断增长,城市的住房面积紧缺,低层建筑已经无法满足人们的日常生活需要,因此高层建筑逐渐成为了城市发展的核心。由于高层建筑本身的特点,高层建筑施工技术往往反映了一个国家的总体建筑水平,这也是国家科技发展水平的直接体现。随着高层建筑工程建设的不断增加以及当前高层建筑施工情况来看,我国高层钢结构施工技术与管理在国内还处于发展阶段,在日益完善的施工技术与管理方式上,逐渐与国际标准接轨。只要坚持不断改进,不断追求,不断创造,那么就能发现新方向,创造出新事物。
二、高层建筑钢结构施工技术特点
1、高层建筑钢结构优点
(1)较强的空间感
由于钢结构有很大的抗压、抗侧弯强度,并且是混凝土强度的1.5倍。因此,钢结构所占用的建筑空间就要远远小于混凝土所占用的空间,由此增大了使用空间。
(2)施工的速度快
钢结构的构件都是经过工厂精密制作后才能在现场进行安装。相比普通的混凝土建筑来说,在施工中避免了脚手架的大量搭设,同时利用压型钢板代替混凝土楼板,钢结构的安装与混凝土的施工可以交叉着进行,从根本上提高了工程进度。
(3)低成本、较环保
钢铁具有重复利用的特性,因此钢结构同样可以回收再生利用,比其他建筑材料的成本低,而且不会有大量的建筑垃圾产生,起到了环境保护的作用。
2、高层建筑钢结构缺点
(1)耐高温性差
一般在发生火灾的情况下,钢材的导热系数要明显大于钢筋混凝土的导热系数,其耐高温性比钢筋混凝土的结构低得多。在温度持续升高的情况下,钢结构的屈服强度与弹性模量随之急剧下降。如果钢结构处于温度300℃—500℃的环境中时,其强度下降40%至50%。当温度超过550℃时,钢结构就会完全丧失刚度和强度,快速变形,完全丢失了拉力与承载能力,最终会导致钢结构倒塌。由此可见,在建筑设计钢结构的过程中,非常重要的一个环节就是钢结构防火措施。
(2)耐腐性差
由于钢材本身具有易氧化的特性,这就决定了钢结构的表面容易生成氧化铁锈,且锈蚀会引起应力集中,给钢结构的安全造成不利影响,导致钢结构提前受损。因此,要保证其使用年限,就必须要做好高层建筑钢结构的防腐工作。
三、高层建筑钢结构施工技术要点
1、地脚螺栓预埋工程
地脚螺栓的预埋工作能保证钢结构现场施工质量,做好地脚螺栓预埋工作,有利于确保钢柱的穩定性。对于施工现场来说,根据轴线位置选择正确的定位点(被选择轴线的误差小于等于2毫米)和标高基准点(被选择的基准点应该在5毫米上下),在所有螺栓的预埋方案制定好后才能进行螺栓的深度预埋,具体的螺栓预埋参数由工程的实际施工面积来决定。总的来说,对于螺栓预埋的严格要求主要是为以后进行的钢柱安装打下一个坚实的基础。除此之外,一定要严格的检查螺栓预埋质量,检查主要是分两次来进行:第一次是在固定螺栓之后对其位置及标高进行检查;第二次是在完成混凝土浇筑并且在其凝固后,检查其是否发生了位移现象,两次检查的结果都需要在规范规定的范围以内,这样才能满足钢柱的安装要求。
2、螺栓安装工程
高强度螺栓的安装和焊接是决定高层建筑钢结构整体结构安全性的重要工程。螺栓穿入时必须按照从内到外的顺序进行,不得颠倒顺序。如果在穿孔操作时遇到螺孔的规格不符合螺栓的尺寸时,那么螺栓就难穿入螺孔,基于这种情况,不得将螺栓强制穿入螺孔,操作人员应当使用铰刀对螺孔进行修整到螺栓可以穿过的尺寸,再穿入螺栓。完成穿孔后,要固定好螺栓。钢结构的高强度螺栓在安装施工时应该根据建筑结构节点分步骤安装,一般来说高层建筑钢结构的节点都存在一定的差别。针对大型节点的高强度螺栓安装,在固定螺栓的工作中,可分为两个步骤,即:初拧和终拧,初拧需要先穿入,并保证在钢板没有形变的情况下拧固,缩小螺栓受到钢板的影响;终拧则是螺栓的完全拧固,进行最后的加紧工作,可见螺栓连接的重要作用。
3、塔吊安装工程
第一,在高层建筑钢结构施工中,要对塔吊做出正确的选择。施工中的重要设施就是塔吊,因此,在选择选择塔吊时,有众多因素需要考虑,如:楼层建筑的高度、施工场地的大小、钢结构建筑的承载量等,同时还要仔细的检查塔吊的安全性。通常情况下,高层建筑都使用内爬式塔吊,这种塔吊在施工中,不需要额外的加固工作,对起重机的要求小,使起重机自行的布置位置,而且这种塔吊的造价相对较低。第二,在高层建筑钢结构中,还要注意考虑到塔吊的安装顺序。在塔吊安置之前,要确认位置分布、塔吊数量、先后顺序,这就要求考察好钢结构的形式和现场环境,再合理的安排塔吊。可以将工程分为不同的作业区,先从中间的单元进行塔吊工作,再安装其他的塔吊,这样能固定好位置,以便顺利开展校正工作。
4、钢柱安装工程
安装钢柱同样是高层建筑钢结构施工过程中需要高度重视的一项工作内容。只有在预埋螺栓合格的条件下,才可以进行钢柱的安装施工。同时,应严格审查钢结构的钢柱。规范钢柱的标准,准确测量翻样下长度,避免出现不必要的误差,控制好设计长度。吊装法是安装钢柱的常规方法,进行吊装前,工作人员需要提前把施工涉及到的部位进行分离作业,使其形成相对独立的区域,之后采取平行吊装法进行施工,吊装时应加强保护预埋螺栓,如果需要可在预埋螺栓上安装保护套,防止其在吊装过程中遭到破坏。工作人员在施工作业时一定要保证钢柱的位置、标高和垂直度等指标。此外,必须严格按照施工的步骤进行操作,放置在安装的时候产生超过规范之外的误差。吊装过程中仔细检查钢柱的连接,并采取适当的临时措施给予固定,防止失稳问题的出现。
5、钢柱垂直度控制工程
垂直度控制的好坏意味着高层建筑钢结构施工能否顺利进行。整个安装施工过程中,都始终穿插于垂直度的控制,对于钢机构的安装施工要求必须实施现场跟从测量,必须在早晨7点之前完成所有的垂直度复测工作。
四、结束语
总之,钢结构建筑是今后发展的一个重要方向,被广泛的应用,也更好的保证了人们的安全。现代科技的高速发展,各种各样的先进设备被运用到高层建筑施工中,施工技术也得到了全面的完善。因此,在高层钢结构建筑的施工过程中,必须要严格的按照施工图纸及统一的标准规范来进行,并制定出合理的施工工艺,科学有效地使用施工技术,加强检查力度,从根本上保证高层钢结构建筑的施工质量,促进我国高层建筑钢结构的发展。
参考文献
[1] 张灵.《高层建筑施工中的施工重点分析》[J],《价值工程》2016年08期.
[2] 杜欣.《高层建筑钢结构施工中存在的问题及对策》[J],《四川建材》2015年11期.
[3] 刘峰.《浅谈当前高层建筑的施工技术要点》[J],《科技创业家》2014年02期.
[4] 刘荣华.《对高层建筑钢结构工程项目施工质量的研究》[J],《江西建材》2017年02期.